内蒙古赤峰元宝山区二中高二化学《化学反应进行的方向》课件.ppt

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1、学习要求：1.焓的概念、熵的概念2.利用焓变判断反应进行的方向3.利用熵变判断反应进行的方向4.利用复合判据判断反应进行的方向第四节化学反应进行的方向一：化学反应的方向1.自发反应：2.非自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。自发过程的特征：有明确的方向性，具有对外做功的本领。要逆转必须借助外界做功。在一定条件下，需要外界做功才能进行的反应。说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利

2、用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。(3)非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。1.能量判据：反应焓变与反应方向体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量～△H﹤0）。⑤4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H<0二：判断化学反应方向的依据①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=－802.3kJ/mol②2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=－824kJ/mol③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.

3、6kJ/mol④NH3+HCl=NH4Cl△H<0(1).大多数放热反应(△H<0)都能自发进行。①室温下硝酸铵的溶解：NH4NO3(s)=NH4＋＋(aq)＋NO3－(aq)△H>0③2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)△H>0②CaCO3(s)===CaO(s)+O2↑(g)△H>0高温(2).有的吸热反应(△H>0)在一定条件下也能自发进行焓变(△H)是制约化学反应能否自发进行的因素之一但不是唯一因素。1).衡量一个体系混乱度的物理量称为熵。2).符号：用S表示。3).单位：J·mol－1·K－1T(K)=273+

4、t(℃)4).熵值S越大，体系混乱度越大。同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。2.熵判据：反应熵变与反应方向5).大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。熵变(△S):化学反应前后体系熵的变化。△S=S产物－S反应物△S>0熵增反应能自发进行产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应△S<0熵减反应难自发进行－10℃的液态水能自动结冰成为固态、H2在O2中燃烧为熵减反应，它在一定条件下也可自发进行。因此熵判据判断过程的方向也是不全面的。很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成

5、的复合判据－自由能将更适合于所有的反应过程。3.复合判据:焓变与熵变对反应方向的共同影响∶（——自由能变化△Ｇ）∆G=∆H—T∆S∆G<0的反应能自发进行∆G=0的反应达到平衡状态∆G>0的反应不能自发进行∆H<0,∆S>0能自发进行∆H>0,∆S<0不能自发进行∆H<0,∆S<0？∆H>0,∆S>0？4、吉布斯自由能判断反应自发进行的方向△G=△H-T△SNH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)△H＜0△S<0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0△S>0判断这两个反应什么条件下自发进行低温可行高温可行典例剖析∶1.下列过程是非自发的是∶（）A、水由高处向低处流；B

6、、天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰2.碳酸铵〔(NH4)2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是∶（）A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；B、其分解是因为外界给予了能量；C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DAC3.下列说法正确的是∶（）A、放热反应一定是自发进行的反应；B、吸热反应一定是非自发进行的；C、自发进行的反应一定容易发生；D、有些吸热反应也能自发进行。4.250C和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=＋56.8kJ/mol自发进行

7、的原因是：A、是吸热反应；B、是放热反应；C、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。DD5.下列说法正确的是()A、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发性的B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C、自发反应在恰当条件下才能实现。D、自发反应在任何条件下都能实现。C6.水在273K、1．01×105Pa时可转化为固态，在373K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值，则